橋梁混凝土施工裂縫原因分析及預(yù)防措施

劉衛(wèi)東

山東省公路檢測中心

橋梁混凝土施工裂縫原因分析及預(yù)防措施

劉衛(wèi)東

山東省公路檢測中心

道路橋梁工程中的安全性和穩(wěn)固性十分關(guān)鍵，這和來回過往的車輛有著密切的關(guān)系。在施工中要想提升道路的安全性就需要對混凝土的裂縫問題進(jìn)行分析，不斷的提升交通道路的安全性。對于能夠?qū)е铝芽p產(chǎn)生的各項要素進(jìn)行了解，對混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)置進(jìn)行合理性的匹配分析，減少裂縫問題的產(chǎn)生，提升道路的安全性和還有道路的價值，這是完成建設(shè)的主要任務(wù)?；诖?，本文重點分析橋梁混凝土施工裂縫原因分析及預(yù)防措施。

橋梁；混凝土施工；裂縫；原因；預(yù)防措施

1、橋梁混凝土施工裂縫的原因分析

1.1 結(jié)構(gòu)性原因

1.1.1 設(shè)計不當(dāng)。橋梁混凝土工程設(shè)計不當(dāng)，就會引起設(shè)計結(jié)構(gòu)裂縫，即在設(shè)計過程中所使用的結(jié)構(gòu)形式在荷載的作用下產(chǎn)生裂縫，比如非預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁和非預(yù)應(yīng)力的預(yù)制梁板等，盡管施工人員針對該情況設(shè)置了預(yù)拱，但在荷載的影響下，一旦預(yù)拱結(jié)束也會產(chǎn)生裂縫。非預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁裂縫主要出現(xiàn)在梁頂負(fù)彎矩區(qū)，這屬于安全裂縫，但寬度應(yīng)大于相關(guān)設(shè)計規(guī)定的范圍，若超出這個范圍，所產(chǎn)生的裂縫即為不安全裂縫，需要采取有效的處理措施。

1.1.2 施工不合理。施工不合理也就導(dǎo)致橋梁混凝土的施工結(jié)構(gòu)性裂縫，如普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁支架拆除中產(chǎn)生的裂縫，以及預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的張拉裂縫等。前者是因落架時間過長和順序不當(dāng)導(dǎo)致的，聯(lián)箱梁落架的搭建需要長期過長，要從簡支梁的受力體系接近設(shè)計受力體系完成轉(zhuǎn)換，這樣一來，連續(xù)梁的負(fù)彎矩會在簡支中引起橫向裂縫。

1.2 非結(jié)構(gòu)性原因

1.2.1 溫度問題導(dǎo)致的裂縫。溫度的變化對于混凝土?xí)a(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，并且溫度的高低起伏也會出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變形的情況，讓混凝土的結(jié)構(gòu)和形狀都出現(xiàn)變化。在混凝土的內(nèi)部有非常大的應(yīng)力，如果這個應(yīng)力超出了混凝土所能夠承受的范圍，就會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象。在高溫的情況下還會讓裂縫變大，這一點對于混凝土建筑來講是一項非常復(fù)雜的施工工藝。

1.2.2 長期干縮裂縫。干縮裂縫通常出現(xiàn)在混凝土澆筑完成后的一周左右或是養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時間內(nèi)，由于水泥水分蒸發(fā)的速率較快，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)干縮現(xiàn)象，且這種收縮具有一定的不可逆性。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果，混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部變化較小，變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

2、橋梁混凝土施工裂縫的預(yù)防措施

2.1 關(guān)注混凝土施工的溫度控制

要想防止裂縫產(chǎn)生就需要按照實際的情況對溫度進(jìn)行更好的研究和控制，首先是選擇一個較為合適的天氣進(jìn)行施工，以免在太陽的暴曬情況下進(jìn)行施工影響混凝土的效果。在進(jìn)行混凝土攪拌的過程中，還需要把握好溫度的基本情況，及時的倆接溫度的變化，并且如果發(fā)現(xiàn)混凝土當(dāng)中溫度非常高，就要相應(yīng)的選擇一定的額降溫措施?；炷恋臐仓宛B(yǎng)護(hù)需要對溫度進(jìn)行實時的檢測和控制，按照橋梁的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)還有橋梁的基本等級合理的進(jìn)行澆筑厚度的分析，避免因為溫度對預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生影響，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2.2 控制施工材料

想要保障混凝土橋梁的施工質(zhì)量就需要嚴(yán)格要求和規(guī)范施工工藝、施工操作。在進(jìn)行施工之前，需要嚴(yán)格檢查施工材料，進(jìn)行抽樣檢驗，例如，碎石、水泥、鋼筋、砂等進(jìn)行一定的檢測。依據(jù)實際施工情況合理選擇砼的種類，不同的地理位置和環(huán)境的變化是十分重要的影響因素。例如，夏季多水高溫，就需要檢驗碎石、砂的含水量，合理調(diào)節(jié)加水量。在冬季溫度比較低的時候，需要考慮溫度。

2.3 提高施工質(zhì)量

施工是橋梁混凝土施工工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是避免裂縫產(chǎn)生的主要步驟。因此，施工人員必須選擇合理的施工工藝，提高施工質(zhì)量。在投料上，施工人員必須要按照設(shè)計好的配合比嚴(yán)格控制，攪拌的時間必須在1—2分鐘以上，按分層法進(jìn)行澆注，分層的厚度要大于30cm，澆注時，必須要正確處理接頭部位。振搗不應(yīng)該過快，振搗棒要插入前層5—10cm，振搗的時間控制在一分鐘左右，排出氣泡就可以停止?；炷恋倪\輸上不能離析，運輸時間要高于半小時，在高溫下運輸?shù)脑?，要及時檢測混凝土的坍塌度，以免因蒸發(fā)過快流失水分而引發(fā)裂縫

2.4 正確處理混凝土裂縫

橋梁混凝土施工出現(xiàn)裂縫的話，就要采取合適的方法進(jìn)行處理。具體方法有表面修補法、結(jié)構(gòu)加固法、灌漿封堵法以及電化學(xué)防護(hù)法等。

2.4.1 表面修補法，該方法試用的對象是穩(wěn)定裂縫或?qū)Y(jié)構(gòu)承載力影響較小的表面裂縫，工作機制是把油漆和瀝青等涂抹在混凝土的表面，將環(huán)氧膠泥和水泥漿等涂抹在裂縫的表面部位。

2.4.2 結(jié)構(gòu)加固法，適用范圍是裂縫影響混凝土結(jié)構(gòu)性能的情況下，具體方法是擴大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，加固黏貼鋼板、加固增設(shè)支點、使用預(yù)應(yīng)力進(jìn)行加固、噴射混凝土進(jìn)行加固補強等。

2.4.3 灌漿封堵法，該方法適用的對象對防滲漏有一定需求，且影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的混凝土裂縫。

2.4.4 電化學(xué)防護(hù)法，就是指強壓電場在介質(zhì)中產(chǎn)生的電化學(xué)作用，通過改變混凝土的生存環(huán)境，起到保護(hù)穩(wěn)固的作用，主要分為堿性復(fù)原法、陰極防護(hù)法和氯鹽提取法。此外，混凝土置換法也是一種常見的裂縫處理手段。如果混凝土已被破壞，維護(hù)時要先清除已被損壞的混凝土，然后再加入聚合物、水泥砂漿等新材料即可。

總而言之，裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)會影響建筑物的使用功能，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，從而實現(xiàn)混凝土質(zhì)量的有效提高。

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